Question

我有16个字节＆＃39;字符串＆＃39; （它们可能更短但你可以假设它们在末尾用零填充），但你可能不认为它们是16字节对齐的（至少不是总是）。

如何编写一个例程来比较它们（相等）与SSE内在函数？我发现这个代码片段可能会有所帮助但是我不确定它是否合适？

register __m128i xmm0, xmm1; 
register unsigned int eax; 

xmm0 = _mm_load_epi128((__m128i*)(a)); 
xmm1 = _mm_load_epi128((__m128i*)(b)); 

xmm0 = _mm_cmpeq_epi8(xmm0, xmm1); 

eax = _mm_movemask_epi8(xmm0); 

if(eax==0xffff) //equal 
else   //not equal

有人可以解释一下还是写一个函数体？

它需要在GCC / mingw（在32位Windows上）工作。

Answer 1

好吧，我不确定这是否会更快，但可以使用单个SSE 4.2指令完成：检查进位和/或溢出标志的PCMPISTRI（打包比较隐式长度字符串，返回索引）：

if (_mm_cmpistrc(a, b, mode))   // checks the carry flag (not set = equal)
  // equal
else
  // unequal

模式将是（对于您的情况）：

const int mode = 
  SIDD_UBYTE_OPS |         // 16-bytes per xmm
  SIDD_CMP_EQUAL_EACH |    // strcmp
  SIDD_NEGATIVE_POLARITY;  // find first different byte

不幸的是，这条指令的记录很少。因此，如果有人发现聚合所有模式组合和结果标志的合适资源，请分享。

Answer 2

我会尝试帮助被遗忘的有人解释这个部分问题。

register __m128i xmm0, xmm1; 
register unsigned int eax;

这里我们声明一些变量。 __m128i是用于SSE寄存器上的整数运算的内置类型。请注意，变量的名称根本不重要，但作者已将它们命名为在汇编中调用相应的CPU寄存器。 xmm0，xmm1，xmm2，xmm3，...是SSE操作的所有寄存器。 eax是通用寄存器之一。

很久以前使用

register关键字来建议编译器将变量放在CPU寄存器中。我认为今天完全没用。有关详细信息，请参阅this question。

xmm0 = _mm_loadu_si128((__m128i*)(a)); 
xmm1 = _mm_loadu_si128((__m128i*)(b));

此代码已修改为@harold建议。这里我们从给定的内存指针（可能是未对齐的）加载16个字节到变量xmm0和xmm1。在汇编代码中，这些变量很可能直接位于寄存器中，因此这种内在函数会产生未对齐的内存负载。将指针转换为__m128i*类型是必要的，因为内部接受此指针类型，但我不知道为什么英特尔会这样做。

xmm0 = _mm_cmpeq_epi8(xmm0, xmm1);

这里我们比较xmm0变量中每个字节与xmm1变量中相应字节的相等性。后缀_epi8表示对8位元素（即字节）进行操作。它有点类似于memcmp(&xmm0, &xmm1, 16)，但会产生其他结果。它返回一个16字节的值，对于每个具有相等值的字节，包含0xFF，对于具有不同值的每个字节，包含0x00。

eax = _mm_movemask_epi8(xmm0);

这是来自SSE2的非常重要的指令，它通常用于编写具有某些SSE条件的if语句。它从XMM参数中的16个字节中的每个字节获取最高位，并将它们写入单个16位整数。在汇编级别，此编号位于通用寄存器中，允许我们在之后快速检查其值。

if(eax==0xffff) //equal 
else   //not equal

如果两个XMM寄存器的所有16个字节都相等，那么_mm_cmpeq_epi8必须返回一个设置了所有128位的掩码。然后，_mm_movemask_epi8将返回完整的16位掩码，即0xFFFF。如果任何两个比较字节不同，相应的字节将由_mm_cmpeq_epi8填充零，因此_mm_movemask_epi8将返回16位掩码，相应的位不设置，所以它会小于0xFFFF。

此外，以下是包含在函数中的解释代码：

bool AreEqual(const char *a, const char *b) {
  __m128i xmm0, xmm1; 
  unsigned int eax; 
  xmm0 = _mm_loadu_si128((__m128i*)(a)); 
  xmm1 = _mm_loadu_si128((__m128i*)(b)); 
  xmm0 = _mm_cmpeq_epi8(xmm0, xmm1); 
  eax = _mm_movemask_epi8(xmm0); 
  return (eax == 0xffff); //equal 
}

将16字节字符串与SSE进行比较

2 个答案: